• Какво представлява клетъчната мембрана?
• Функция на клетъчната мембрана
• Структура на клетъчната мембрана
• Активен транспорт и пасивен транспорт
• Ендоцитоза и екзоцитоза

Обясняваме какво представлява клетъчната мембрана и някои от нейните характеристики. В допълнение, неговата функция и структура на този липиден слой.

Клетъчната мембрана има средна дебелина от 7,3 nm3.

Какво представлява клетъчната мембрана?

Двойният слой от фосфолипиди, който обгражда и ограничава клетките, се нарича клетъчна мембрана, плазмена мембрана, плазмалема или цитоплазмена мембрана. клетки, разделящ интериора от екстериора и позволяващ физичния и химичен баланс между околната среда и околната среда цитоплазма на клетката. Това е най-външната част на клетката.

Тази мембрана не се вижда оптичен микроскоп (да за електронния), тъй като има средна дебелина 8 nm (1 nm = 10-9 m) и се намира в зеленчукови клетки и в тези на гъби, под клетъчната стена.

Основната характеристика на клетъчната мембрана е нейната селективна пропускливост, тоест способността й да позволява или отхвърля навлизането на определени молекули в клетката, като по този начин регулира преминаването на Вода, хранителни вещества или йонни соли, така че цитоплазмата винаги да е в оптималните си условия на електрохимичен потенциал (отрицателно зареден), рН или концентрация.

Функция на клетъчната мембрана

Мембраната позволява преминаването на желаните вещества и преминаването на нежеланите.

Клетъчната мембрана изпълнява следните функции:

• Разграничаване. Той дефинира и механично защитава клетката, като разграничава екстериора от вътрешността и една клетка от друга. В допълнение, това е първата защитна бариера срещу други нахлуващи агенти.
• Управление. Неговата селективност му позволява да отстъпи място на желаните вещества в клетката и да откаже навлизането на нежеланите, служейки като комуникация между екстериора и интериора при регулиране на споменатото движение.
• Запазване. Чрез обмена на течности и вещества, мембраната позволява да се поддържа стабилна концентрацията на вода и др разтворени вещества в цитоплазмата, поддържайте нивото на pH и електрохимичния си заряд постоянни.
• Комуникация. Мембраната може да реагира на стимули отвън, като предава информация във вътрешността на клетката и задейства определени процеси като клетъчно делене, движение клетъчна или сегрегация на биохимични вещества.

Структура на клетъчната мембрана

Липидите са предимно холестерол, но също така и фосфоглицериди и сфинголипиди.

Клетъчната мембрана е изградена от два слоя липиди амфипатични, чиито хидрофилни полярни глави (афинитет към водата) са ориентирани в и извън клетката, поддържайки хидрофобните им (отхвърлящи водата) части в контакт, подобно на сандвич. Тези липиди са предимно холестерол, но също и фосфоглицериди и сфинголипиди.

Освен това притежава 20% от протеин интегрални и периферни, които изпълняват функциите на свързване, транспортиране, приемане и катализа. Интегралните мембранни протеини са вградени в бислоя с техните хидрофилни повърхности, изложени на водната среда, и техните хидрофобни повърхности в контакт с хидрофобната вътрешност на бислоя.

Трансмембранните протеини са интегрални протеини, които напълно обхващат дебелината на мембраната. Периферните мембранни протеини се свързват с повърхността на бислоя, обикновено се свързват с открити области на интегрални протеини и лесно се отделят, без да се нарушава структурата на мембраната. Благодарение на тях има и клетъчно разпознаване, форма на биохимична комуникация.

И накрая, клетъчната мембрана има въглехидратни компоненти (захари), или полизахариди, или олигозахариди, които се намират от външната страна на мембраната, образувайки гликокаликс. Тези захари представляват само 8% от сухото тегло на мембраната и служат като поддържащ материал, като идентификатори в междуклетъчната комуникация и като защита на клетъчната повърхност от механични и химични агресии.

Активен транспорт и пасивен транспорт

Мембраните образуват отделения в еукариотни клетки Те позволяват различни отделни функции. Освен това те служат като повърхности за биохимични реакции.

много йони а малките молекули се движат през биологичните мембрани чрез пасивен транспорт (без разход на енергия) и чрез активен транспорт (с разход на енергия).

Дифузията е нетното движение на вещество надолу по неговия градиент на концентрация от област с по-висока концентрация към област с по-ниска концентрация.

Пасивният транспорт през липидния бислой се нарича проста дифузия, а този, осъществяван през йонни канали и мембранни протеини, се нарича улеснена дифузия.

В осмоза Това е вид дифузия, при която водните молекули преминават през полупропусклива мембрана от област с по-висока ефективна концентрация на вода към област, където ефективната им концентрация е по-ниска.

При активен транспорт, клетката изразходва метаболитна енергия, за да премести йони или молекули през мембрана, срещу градиент на концентрация.

Първичният активен транспорт, наричан още директен активен транспорт, използва метаболитна енергия директно за транспортиране на молекули през мембраната. Например, натриево-калиевата помпа използва АТФ за изпомпване на натриеви йони от клетката и калиеви йони в клетката.

При котранспорта, наричан още непряк активен транспорт, две разтворени вещества се пренасят едновременно. Задвижвана ATP помпа поддържа градиент на концентрация. Така че протеинът носител котранспортира две разтворени вещества. Разтвореното вещество се движи надолу по своя градиент на концентрация и използва освободената енергия, за да премести друго разтворено вещество срещу неговия градиент на концентрация.

Ендоцитоза и екзоцитоза

При ендоцитозата материалите се вграждат в клетката.

Някои от по-големите материали, като големи молекули, частици от храна или дори малки клетки, те също се движат в или извън клетките. Те се пренасят чрез екзоцитоза и ендоцитоза. Подобно на активния транспорт, тези процеси изискват разход на енергия директно от клетката. Това се случва чрез образуването на везикули в клетъчната мембрана, които, в зависимост от това дали влизат или излизат, позволяват на желания материал да се разтвори в цитоплазма или напротив, в заобикаляща среда.

• При екзоцитоза. Една клетка изхвърля вещества отпадъци или секреционни продукти (като хормони) чрез сливане на везикула с плазмената мембрана.
• При ендоцитоза. Материалите са включени в клетката. Няколко вида механизми на ендоцитоза действат в биологичните системи, включително фагоцитоза, пиноцитоза и рецептор-медиирана ендоцитоза.
  • При пиноцитоза („пиене на клетки“). Клетката поема разтворените материали.
  • При рецептор-медиирана ендоцитоза.Специфични молекули се комбинират с рецепторни протеини на плазмената мембрана. Рецепторно-медиираната ендоцитоза е основният механизъм, чрез който еукариотните клетки поемат макромолекули.
  • При фагоцитоза (буквално "яденето на клетки"). Клетката поглъща големи частици твърди вещества като храна или бактерии. Последното е жизненоважно в случай на определени клетки и едноклетъчни организми които поглъщат (обвиват в мембраната си) материала, до хранене.